Gigantyczne nartowce skaczą inaczej, fizyka orzeszków ziemnych tańczących przy piwie – Świat Fizyki

Dorastałem w kanadyjskiej prowincji Ontario, więc w młodości spędzałem dużo czasu nad jeziorami i strumieniami. Pamiętam, jak zaintrygowały mnie nartniki wodne, czyli długonogie owady, które dosłownie chodzą po wodzie. Teraz, kiedy mieszkam w Anglii, mamy nawet własne nartniki żyjące w naszym małym stawie ogrodowym.

Nogi nart wodnych są hydrofobowe, więc unoszą się, odpychając wodę, a pod każdą nogą znajduje się dołek w wodzie – zwany meniskiem. Jedną rzeczą, której nie wiedziałem o nartnikach wodnych, jest to, że potrafią bardzo szybko wyskoczyć z powierzchni wody, gdy są atakowane od dołu przez drapieżniki. Naukowcy od pewnego czasu wiedzą, że owad robi to, naciskając na wodę, co powoduje, że dołek jest większy. Następnie wykorzystują odrzut powierzchni wody w górę, aby wspomóc ich napęd.

Ale teraz międzynarodowy zespół naukowców odkrył nowy mechanizm skakania, który jest używany przez większe nartniki ważące ponad 80 mg. Kiedy te behemoty naciskają na wodę, ich nogi przebijają powierzchnię – więc nie mogą wykorzystać sprężystych dołków.

Owłosione nogi

Naukowcy odkryli, że warstwa powietrza przyczepia się do owłosionych nóg, gdy zanurzają się w wodzie. To powietrze zwiększa opór, jaki napotykają nogi podczas poruszania się w wodzie, dając owadom dodatkowy impuls potrzebny do wyskoczenia z wody.

Obserwacje poczyniono podczas wyprawy do Wietnamu w celu zbadania gigantycznego nartnika wodnego tego kraju, a hipotezę warstwy powietrza określono ilościowo, tworząc model matematyczny. Zespół twierdzi, że ich badania mogą pomóc w opracowaniu robotów chodzących po wodzie, a także mogą rzucić światło na ewolucyjny rozwój nart wodnych.

Badania opisano w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Tańczące orzeszki ziemne

Mówiąc o interfejsach powietrze-ciecz, fizycy badali fizykę „orzeszków ziemnych tańczących w piwie”, które, jak mi powiedziano, są modne w Argentynie. Aby przekonać się o efekcie, wrzuć orzeszek ziemny do szklanki piwa. Będąc gęstszym niż płyn, orzeszki ziemne najpierw opadną na dno szklanki. Jednak po kilku chwilach orzech wypłynie na powierzchnię piwa, gdzie pozostanie przez kilka chwil, zanim opadnie i powtórzy się proces.

Teraz prawdopodobnie myślisz, że ma to coś wspólnego z bąbelkami z piwa gromadzącymi się na powierzchni orzeszka, aż stanie się pływający i wypłynie na powierzchnię. Tam bąbelki prawdopodobnie pękają, powodując opadnięcie nakrętki. I to właśnie zaobserwowali naukowcy z Niemiec, kiedy wrzucili orzeszki ziemne do litra piwa typu lager – z dodatkowym szczegółem, że obracanie się orzeszków ziemnych na powierzchni powoduje pękanie bąbelków. Co więcej, odkryli, że proces powtarzał się przez 150 minut, aż orzeszek spoczął na dnie naczynia. Coś, co zauważyliby tylko bardzo powolni pijacy.

Jeśli chcesz przeczytać więcej o tym badaniu, przeczytaj ten artykuł w Fizyka, co wyjaśnia również, w jaki sposób badanie może rzucić światło na zachowanie magmy pod powierzchnią Ziemi

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
• PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• PlatonESG. Motoryzacja / pojazdy elektryczne, Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
• Przesunięcia bloków. Modernizacja własności offsetu środowiskowego. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/giant-water-striders-jump-differently-the-physics-of-beer-dancing-peanuts/